14.05.2016

Ученые нашли клетку-уникум, в которой нет «энергостанций»-митохондрий

Биологи из Канады совершили удивительное открытие — им удалось найти сложную клетку, в которой нет митохондрий, которые ранее считались обязательным компонентом всех клеток живых существ с обособленным ядром.

«Эукариотические клетки, живущие в условиях постоянного недостатка кислорода, часто обладают относительно небольшими митохондриями, но все мы считали, что они все равно являются критически важными для их жизни. Мы нашли микроорганизм с обособленным ядром, у которого в принципе нет митохондрий», — заявила Анна Карнковска (Anna Karnkowska) из университета Британской Колумбии в Ванкувере (Канада).

По современным представлениям, эукариоты — сложные клетки с обособленным ядром и полным «набором» других органелл — появились в результате «ассимиляции» их предками различных бактерий и архей. Характерным примером этого процесса являются митохондрии — клеточные «энергетические станции», синтезирующие основную «энерговалюту» клеток — молекулы АТФ.

Они отделены от остальной части клетки двойной мембраной, похожей на оболочку бактерии, а также обладают своей собственной ДНК и системой синтеза белков. Органы фотосинтеза растений и водорослей — хлоропласты — имеют аналогичную природу. «Приручение» митохондрий, как сегодня считают биологи, было ключевым шагом в эволюции наших одноклеточных предков.

Карнковска и ее коллеги выяснили, что это могло быть не так, обнаружив, что эукариотические организмы из рода Monocercomonoides не обладают митохондриями в принципе.

Данные микробы, как объясняют ученые, являются близкими родичами трихомонад — одноклеточных паразитов, вызывающих урогенитальные инфекции и передающихся половым путем. Monocercomonoides, трихомонады и другие похожие на них одноклеточные живут в условиях хронического недостатка кислорода.

Изучая их ДНК, авторы статьи, к их большому удивлению, не нашли в ней ни одного гена, связанного с работой митохондрий и сборкой этих органелл внутри клеток. Дальнейшее изучение генома этих одноклеточных показало, что им удается выживать и синтезировать АТФ при помощи особого белкового комплекса SUF, который они «позаимствовали» у бактерий.

Существование подобных организмов, как считают ученые, позволяет нам говорить о том, что митохондрии не являются обязательным атрибутом эукариот, и что определение «сложной жизни», по всей видимости, придется пересмотреть.

Тем не менее, данное открытие не является свидетельством того, что первые эукариоты не обладали митохондриями — косвенные признаки указывают на то, что Monocercomonoides потеряли свои «энергостанции» в ходе эволюции, заменив митохондрии на их бактериальные аналоги. Изучение этих микробов, как надеется Карнковска, поможет нам понять, почему и как это произошло, что позволит ученым приблизиться к разгадке тайны рождения примитивнейших предков человека.

Глеб Объедков

Источники:

1. agroxxi.ru